真空热压烧结90W-7Ni-3Fe高密度钨合金组织性能研究
发布时间：2020-12-23 10:20
高密度钨合金具有高强度、高硬度和良好的塑韧性等优点,被广泛应用于杆式动能穿甲弹的弹芯材料,由于装甲防护和科学技术水平的提高,对弹用高密度钨合金提出了更高的要求。国内外学者在粉末改性、强化烧结、形变强化和热处理工艺等方面进行了研究,以此提高高密度钨合金的性能。本文则是采用了真空热压烧结的强化烧结工艺,希望能够得到具有良好综合性能,尤其是高塑性的钨合金,以便为后续的形变强化提供塑性较高的烧结坯料。本文通过烧结温度、保温时间和加压温度相组合设计烧结方案,对每组烧结90W合金的室温力学性能和微观组织进行分析研究,从中得到最优的烧结方案有两组,分别为a)烧结温度1470℃/保温时间45min/加压温度1000℃和b)烧结温度1470℃/保温时间60min/加压温度1400℃,这两组90W合金具有界面结合良好、组织分布均匀的特点,强度和塑性都比较高,抗拉强度分别为869MPa和723MPa,伸长率分别为23.1%和18.1%。且根据烧结均匀化模型计算出两组钨合金的均匀化参数分别为0.85和0.93,均匀化程度较高,即粉末颗粒之间的扩散、迁移进行得比较充分,烧结过程进行的比较彻底,因此,烧结坯的性能...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高密度钨合金相结构示意图
硬化行为、模拟服役性能的动态压缩试验和热处理工艺对钨合金性能的几个方面进行研究，具体内容如下：（1）设计制备 90W-7Ni-3Fe 合金的烧结方案，对 90W 合金的室温力和微观组织进行分析，从而得到合金性能最优的烧结方案，并建立扩散模型，计算在真空热压烧结过程中的元素扩散和均匀化过程。（2）对烧结态的 90W 合金坯料进行室温准静态拉伸和压缩试验，分析 金在不同变形条件下对拉应力和压应力的敏感性，以及应变硬化行为，为 金的后续变形加工提供参考依据。（3）对室温综合性能较好的 90W 合金进行动态压缩实验，研究 90W 高应变速率下的力学行为，与准静态的实验进行对比分析，为 90W 合金性能提供参考依据，并对 90W 合金的应变硬化现象进行研究。（4）对选取的 90W 合金进行热处理，分析对比不同热处理状态下 90W微观组织的演变和元素扩散，以及热处理对 90W 合金性能的影响，通过果评定目前的热处理工艺对钨合金进行性能改善的可行性。本课题研究的主要研究路线及研究内容如图 1-2 所示。
图 2-2 不同粉末的 XRD 图谱烧结（vacuum hot-pressed sintering）是在真空条件粉体处于热塑状态，有助于颗粒的接触扩散，且因温度，减少烧结时间，而且能够抑制高温下晶粒的金的组织。进行烧结时，将混合均匀的粉末放入内上端有一块凸模传递压力，将石墨模具放入真空热压炉和模具示意图如图 2-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]固相烧结低钨含量W-Ni-Fe合金的微观结构与力学性能[J]. 徐欢,曹顺华,陈炳煌,肖彬,李世康. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(03)
[2]穿甲过程中钨合金杆式弹失效模式及数值模拟[J]. 王猛,杨明川,荣光,黄德武,罗荣梅. 稀有金属材料与工程. 2015(09)
[3]战斗部用钨合金材料现状及发展状况[J]. 袁书强,张保玉,陈子明,尚福军. 中国钨业. 2015(02)
[4]高性能细晶钨及钨合金的研究进展[J]. 范景莲,李鹏飞,刘涛,韩勇,吕永齐. 中国钨业. 2015(02)
[5]二步烧结法对钨基高密度合金组织及性能的影响[J]. 李先容,高翔,徐俊,杨少青,汪彩芬,李强. 稀有金属与硬质合金. 2015(02)
[6]金刚石抛光用钨合金的热压烧结[J]. 林佳志,金洙吉,史双佶,钟秀虹,姜冠楠. 中国有色金属学报. 2015(03)
[7]粉末轧制-叠层烧结法制备较厚93W-4.9Ni-2.1Fe高密度钨合金片材的研究[J]. 章晓波,孙文,陈永明,沈崇. 稀有金属与硬质合金. 2013(05)
[8]真空烧结制备90W-Ni-Fe高密度钨合金的性能与显微结构[J]. 邹俭鹏,张兆森. 中国有色金属学报. 2013(03)
[9]高密度W-Ni-Fe合金的烧结新技术[J]. 向道平,丁雷. 稀有金属. 2013(01)
[10]稀土La在纳米晶(W,Ni,Fe,La)复合粉末烧结过程中的作用机理[J]. 范景莲,曾毅,龚星,刘涛. 稀有金属材料与工程. 2012(02)
硕士论文
[1]液相烧结90W-7Ni-3Fe高密度钨合金组织性能研究[D]. 胡海.哈尔滨工业大学 2017
本文编号：2933543
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高密度钨合金相结构示意图
硬化行为、模拟服役性能的动态压缩试验和热处理工艺对钨合金性能的几个方面进行研究，具体内容如下：（1）设计制备 90W-7Ni-3Fe 合金的烧结方案，对 90W 合金的室温力和微观组织进行分析，从而得到合金性能最优的烧结方案，并建立扩散模型，计算在真空热压烧结过程中的元素扩散和均匀化过程。（2）对烧结态的 90W 合金坯料进行室温准静态拉伸和压缩试验，分析 金在不同变形条件下对拉应力和压应力的敏感性，以及应变硬化行为，为 金的后续变形加工提供参考依据。（3）对室温综合性能较好的 90W 合金进行动态压缩实验，研究 90W 高应变速率下的力学行为，与准静态的实验进行对比分析，为 90W 合金性能提供参考依据，并对 90W 合金的应变硬化现象进行研究。（4）对选取的 90W 合金进行热处理，分析对比不同热处理状态下 90W微观组织的演变和元素扩散，以及热处理对 90W 合金性能的影响，通过果评定目前的热处理工艺对钨合金进行性能改善的可行性。本课题研究的主要研究路线及研究内容如图 1-2 所示。
图 2-2 不同粉末的 XRD 图谱烧结（vacuum hot-pressed sintering）是在真空条件粉体处于热塑状态，有助于颗粒的接触扩散，且因温度，减少烧结时间，而且能够抑制高温下晶粒的金的组织。进行烧结时，将混合均匀的粉末放入内上端有一块凸模传递压力，将石墨模具放入真空热压炉和模具示意图如图 2-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]固相烧结低钨含量W-Ni-Fe合金的微观结构与力学性能[J]. 徐欢,曹顺华,陈炳煌,肖彬,李世康. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(03)
[2]穿甲过程中钨合金杆式弹失效模式及数值模拟[J]. 王猛,杨明川,荣光,黄德武,罗荣梅. 稀有金属材料与工程. 2015(09)
[3]战斗部用钨合金材料现状及发展状况[J]. 袁书强,张保玉,陈子明,尚福军. 中国钨业. 2015(02)
[4]高性能细晶钨及钨合金的研究进展[J]. 范景莲,李鹏飞,刘涛,韩勇,吕永齐. 中国钨业. 2015(02)
[5]二步烧结法对钨基高密度合金组织及性能的影响[J]. 李先容,高翔,徐俊,杨少青,汪彩芬,李强. 稀有金属与硬质合金. 2015(02)
[6]金刚石抛光用钨合金的热压烧结[J]. 林佳志,金洙吉,史双佶,钟秀虹,姜冠楠. 中国有色金属学报. 2015(03)
[7]粉末轧制-叠层烧结法制备较厚93W-4.9Ni-2.1Fe高密度钨合金片材的研究[J]. 章晓波,孙文,陈永明,沈崇. 稀有金属与硬质合金. 2013(05)
[8]真空烧结制备90W-Ni-Fe高密度钨合金的性能与显微结构[J]. 邹俭鹏,张兆森. 中国有色金属学报. 2013(03)
[9]高密度W-Ni-Fe合金的烧结新技术[J]. 向道平,丁雷. 稀有金属. 2013(01)
[10]稀土La在纳米晶(W,Ni,Fe,La)复合粉末烧结过程中的作用机理[J]. 范景莲,曾毅,龚星,刘涛. 稀有金属材料与工程. 2012(02)
硕士论文
[1]液相烧结90W-7Ni-3Fe高密度钨合金组织性能研究[D]. 胡海.哈尔滨工业大学 2017
本文编号：2933543
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/2933543.html
